JP5855493B2 - エネルギ貯蔵体の電極及びその製造方法 - Google Patents
エネルギ貯蔵体の電極及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5855493B2 JP5855493B2 JP2012041137A JP2012041137A JP5855493B2 JP 5855493 B2 JP5855493 B2 JP 5855493B2 JP 2012041137 A JP2012041137 A JP 2012041137A JP 2012041137 A JP2012041137 A JP 2012041137A JP 5855493 B2 JP5855493 B2 JP 5855493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- conductive
- active material
- bonding
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/66—Current collectors
- H01G11/70—Current collectors characterised by their structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
- H01G11/28—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features arranged or disposed on a current collector; Layers or phases between electrodes and current collectors, e.g. adhesives
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
- Y10T156/1002—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
Description
20 集電体
21 トレンチ
22 空隙
110 電極層
120 導電層
130 集電体
131 トレンチ
140 結合層
141 第1の結合層
142 第2の結合層
143 第3の結合層
Claims (25)
- 表面に複数のトレンチが形成された集電体と、
導電材及びバインダよりなる材料が前記集電体の表面に結合されて成る導電層と、
導電材、活物質及びバインダよりなる材料が前記導電層の表面に結合されて成る結合層と、
活物質及びバインダよりなる材料が前記導電層の表面に結合されて成る電極層とを含み、
前記結合層に含まれた導電材の重量比は、前記導電層に含まれた導電材の重量比より低く、
前記結合層に含まれた活物質の重量比は、前記電極層に含まれた活物質の重量比より低く、
前記トレンチは、水平断面積:深さ=1:3で設けられるエネルギ貯蔵体の電極。 - 前記トレンチの平均水平断面積は、0.5〜1μmで、
前記導電材及びバインダの粒子直径は、50〜300nmである請求項1に記載のエネルギ貯蔵体の電極。 - 前記結合層は、複数個から成る請求項1に記載のエネルギ貯蔵体の電極。
- 前記複数の結合層において、各々の結合層に含まれた活物質の重量比と導電材との重量比との合計が90wt%以上である請求項3に記載のエネルギ貯蔵体の電極。
- 前記複数の結合層は、各結合層に含まれた活物質の重量比と導電材の重量比とが異なる請求項4に記載のエネルギ貯蔵体の電極。
- 前記複数の結合層は、
前記導電材の重量が前記活物質の重量の3倍である第1の結合層と、
前記導電材の重量が前記活物質の重量の1倍で、前記第1の結合層の上部と結合する第2の結合層と、
前記導電材の重量が前記活物質の重量の1/3倍で、前記第2の結合層の上部と結合する第3の結合層と
から成る請求項5に記載のエネルギ貯蔵体の電極。 - 前記各結合層の厚さは、1〜10μmである請求項6に記載のエネルギ貯蔵体の電極。
- 前記導電層は、導電材の重量比が90wt%超である請求項1に記載のエネルギ貯蔵体の電極。
- 前記活物質は、活性炭、グラフェン、CNT、CNFよりなる群から選ばれる少なくともいずれか一つまたは少なくとも二つの材料の混合物である請求項1に記載のエネルギ貯蔵体の電極。
- 前記導電材は、グラファイト、コークス、活性炭、カーボンブラック、カーボンナノチューブ(CNT)及びグラフェンよりなる群から選ばれる少なくともいずれか一つまたは少なくとも二つの材料の混合物である請求項1に記載のエネルギ貯蔵体の電極。
- 前記バインダは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンブルオリド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルボキシメチルセルロース、スタイレン−ブタジエンゴムよりなる群から選ばれる少なくとも一つの材料または少なくとも二つの材料の混合物である請求項1に記載のエネルギ貯蔵体の電極。
- 前記活物質は、活性炭、グラフェン、CNT及びCNFよりなる群から選ばれる少なくともいずれか一つまたは少なくとも二つの材料の混合物で、
前記導電材は、グラファイト、コークス、活性炭、カーボンブラック、カーボンナノチューブ(CNT)及びグラフェンよりなる群から選ばれる少なくともいずれか一つまたは少なくとも二つの材料の混合物で、
前記バインダは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルボキシメチルセルロース、スタイレン−ブタジエンゴムよりなる群から選ばれる少なくとも一つの材料または少なくとも二つの材料の混合物である請求項1に記載のエネルギ貯蔵体の電極。 - (a)集電体の表面に複数のトレンチを形成するステップと、
(b)導電材及びバインダを含む導電性スラリを前記集電体の表面に塗布するステップと、
(c)前記導電性スラリを前記集電体との結合面の方に加圧して導電層を形成するステップと、
(d)導電材、活物質及びバインダを含む結合性スラリを前記導電層の表面に塗布するステップと、
(e)前記結合性スラリを前記導電層との結合面の方に加圧して結合層を形成するステップと、
(f)活物質及びバインダを含む電極性スラリを前記結合層の表面に塗布して電極層を形成するステップと
を含み、
前記結合性スラリに含まれた導電材の重量比は、前記導電性スラリに含まれた導電材の重量比より低く、
前記結合性スラリに含まれた活物質の重量比は、前記電極性スラリに含まれた活物質の重量比より低く、
前記トレンチは、水平断面積:深さ=1:3で設けられるエネルギ貯蔵体の電極製造方法。 - 前記トレンチを形成するステップは、塩酸、燐酸、フッ化ケイ酸及び硫酸よりなる群から選ばれる少なくとも一つの材料で数秒〜数十分間処理する請求項13に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。
- 前記ステップ(e)の後、
(g)活物質、導電材及びバインダを含む結合性スラリを前記結合層の表面に塗布するステップと、(h)前記ステップ(g)の結合性スラリを前記結合層との結合面の方に加圧して結合層を形成するステップとを順に複数回繰り返して複数の結合層を形成するステップをさらに備え、
前記ステップ(g)の結合性スラリに含まれた導電材の重量比は、前記導電性スラリに含まれた導電材の重量比より低く、
前記結合性スラリに含まれた活物質の重量比は、前記電極性スラリに含まれた活物質の重量比より低い請求項13に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。 - 前記ステップ(e)及び(h)にて形成された複数の結合層は、
各結合層に含まれた活物質の重量比と導電材の重量比との合計が90wt%以上である請求項15に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。 - 前記ステップ(e)及び(h)にて形成された複数の結合層は、
各結合層に含まれた活物質と導電材との重量比が異なる請求項16に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。 - 前記複数の結合層は、
前記導電材の重量が前記活物質の重量の3倍である第1の結合層と、
前記導電材の重量が前記活物質の重量の1倍で、前記第1の結合層の上部と結合する第2の結合層と、
前記導電材の重量が前記活物質の重量の1/3倍で、前記第2の結合層の上部と結合する第3の結合層と
から成る請求項17に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。 - 前記各結合層の厚さは、1〜10μmである請求項18に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。
- 前記導電層を形成するステップは、ホットロールプレス方式で行われる請求項13に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。
- 前記導電性スラリには、導電材の重量比が90wt%超のものが用いられる請求項13に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。
- 前記導電材は、グラファイト、コークス、活性炭、カーボンブラック、カーボンナノチューブ(CNT)及びグラフェンよりなる群から選ばれる少なくともいずれか一つまたは少なくとも二つの材料の混合物である請求項13に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。
- 前記活物質は、活性炭、グラフェン、CNT、CNFよりなる群から選ばれる少なくともいずれか一つまたは少なくとも二つの材料の混合物である請求項13に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。
- 前記バインダは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルボキシメチルセルロース、スタイレン−ブタジエンゴムよりなる群から選ばれる少なくとも一つの材料または少なくとも二つの材料の混合物である請求項13に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。
- 前記活物質は、活性炭、グラフェン、CNT、CNFよりなる群から選ばれる少なくともいずれか一つまたは少なくとも二つの材料の混合物で、
前記導電材は、グラファイト、コークス、活性炭、カーボンブラック、カーボンナノチューブ(CNT)及びグラフェンよりなる群から選ばれる少なくともいずれか一つまたは少なくとも二つの材料の混合物で、
前記バインダは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルボキシメチルセルロース、スタイレン−ブタジエンゴムよりなる群から選ばれる少なくとも一つの材料または少なくとも二つの材料の混合物である請求項13に記載のエネルギ貯蔵体の電極製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110122344A KR101994705B1 (ko) | 2011-11-22 | 2011-11-22 | 에너지 저장체의 전극 및 에너지 저장체의 전극 제조방법 |
KR10-2011-0122344 | 2011-11-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013110376A JP2013110376A (ja) | 2013-06-06 |
JP5855493B2 true JP5855493B2 (ja) | 2016-02-09 |
Family
ID=48426647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012041137A Expired - Fee Related JP5855493B2 (ja) | 2011-11-22 | 2012-02-28 | エネルギ貯蔵体の電極及びその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130128412A1 (ja) |
JP (1) | JP5855493B2 (ja) |
KR (1) | KR101994705B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130026789A (ko) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | 삼성전기주식회사 | 금속 집전체, 이의 제조방법, 및 이를 구비한 전기 화학 커패시터 |
FR3009834B1 (fr) | 2013-08-23 | 2015-08-28 | Commissariat Energie Atomique | Assemblage couche active/membrane pour dispositif de production d'hydrogene et ensemble comprenant ledit assemblage adapte a un collecteur de courant poreux et procede de fabrication de l'assemblage |
JP6273948B2 (ja) * | 2014-03-24 | 2018-02-07 | 日本ゼオン株式会社 | 電気化学素子電極用導電性接着剤組成物、接着剤層付集電体および電気化学素子用電極 |
CN108183223B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-08-04 | 青岛昊鑫新能源科技有限公司 | 一种碳纳米管、石墨烯和导电炭黑复配的导电浆料及其制备方法 |
KR102631866B1 (ko) * | 2018-10-30 | 2024-01-30 | 한국전기연구원 | 전극, 이의 제조방법 및 이를 이용하는 슈퍼커패시터 |
KR102563547B1 (ko) * | 2018-11-08 | 2023-08-03 | 한국전기연구원 | 부식 억제 첨가제를 포함하는 전도층을 포함하는 전극, 이의 제조방법 및 이를 이용하는 슈퍼커패시터 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002064038A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Kyocera Corp | 電気二重層コンデンサ |
KR20020070392A (ko) * | 2001-12-18 | 2002-09-09 | (주)카마텍 | 전기이중층 캐패시터 및 그 제조 방법 |
KR100542804B1 (ko) | 2003-05-26 | 2006-01-20 | 한국전기연구원 | 고출력형 전기이중층 커패시터의 전극의 제조방법 |
JP2009277783A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Japan Gore Tex Inc | 導電性接着剤ならびにそれを用いた電気二重層キャパシタ用電極および電気二重層キャパシタ |
KR101514393B1 (ko) * | 2009-01-06 | 2015-04-23 | 삼성전자주식회사 | 일체화된 전기 흡착 탈이온화용 전극-집전체 시트, 및 이를구비하는 전기 흡착 탈이온 장치와 전기이중층 커패시터 |
-
2011
- 2011-11-22 KR KR1020110122344A patent/KR101994705B1/ko active IP Right Grant
-
2012
- 2012-02-28 JP JP2012041137A patent/JP5855493B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-01 US US13/410,169 patent/US20130128412A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101994705B1 (ko) | 2019-07-17 |
JP2013110376A (ja) | 2013-06-06 |
US20130128412A1 (en) | 2013-05-23 |
KR20130056631A (ko) | 2013-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5855493B2 (ja) | エネルギ貯蔵体の電極及びその製造方法 | |
US11942271B2 (en) | Nanostructured electrode for energy storage device | |
US11450488B2 (en) | Composite electrode | |
JP5266844B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ用電極及びその製造方法 | |
JP5303235B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ用電極及びその製造方法 | |
US20130070389A1 (en) | Electrode for energy storage and method for manufacturing the same | |
JP2006261599A (ja) | 電気二重層キャパシタの製造方法 | |
KR101287676B1 (ko) | 에너지 저장체의 전극 및 에너지 저장체의 전극 제조방법 | |
JP6444975B2 (ja) | エネルギー蓄積装置用の集電グラファイト膜および電極仕切りリング | |
JP5304153B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ用電極及びその製造方法 | |
JP5458505B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ用電極及びその製造方法 | |
JP3660944B2 (ja) | 分極性電極を備えた電気二重層コンデンサ | |
JP4434914B2 (ja) | 分極性電極 | |
JP5163293B2 (ja) | 電気化学素子用電極、その製造方法および該電気化学素子用電極を用いた電気二重層キャパシタ | |
JP2013065851A (ja) | 電極活物質、その製造方法及びそれを含む電気化学キャパシタ | |
KR20090103432A (ko) | 전기 이중층 커패시터 및 그 제조 방법 | |
WO2023132212A1 (ja) | コンデンサおよびその製造方法 | |
JP2010073793A (ja) | 電気二重層キャパシタ用電極および電気二重層キャパシタ | |
JP2008270349A (ja) | 電気二重層キャパシタ用電極及びその製造方法 | |
Diaz et al. | Review of Recent Patents on Carbon Nanotube Based Electrodes for use in Supercapacitor Applications | |
KR20130076417A (ko) | 카본나노튜브 필러 및 그 제조방법 | |
JP2023100570A (ja) | コンデンサおよびその製造方法 | |
JP2013206918A (ja) | 電気化学デバイス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151118 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151209 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5855493 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |